Det er kjent at de fleste levende vesener er sammensatt av vann i fri eller bundet form med 70 prosent eller mer. Hvor kommer det så mye fra, hvor er det lokalisert? Det viser seg at hver celle i sin sammensetning har opptil 80 % vann, og bare resten faller på tørrstoffmassen.
Og den viktigste "vann"-strukturen er bare cytoplasmaet til cellen. Dette er et komplekst, heterogent, dynamisk internt miljø, med de strukturelle trekk og funksjoner som vi vil bli kjent med videre.
Protoplast
Dette begrepet brukes for å betegne hele det indre innholdet i enhver eukaryot minste struktur, atskilt med en plasmamembran fra dens andre "kolleger". Det vil si at dette inkluderer cytoplasmaet - det indre miljøet i cellen, organellene som ligger i den, kjernen med nukleoler og genetisk materiale.
Hvilke organeller er plassert inne i cytoplasmaet? Dette er:
- ribosomer;
- mitokondrier;
- EPS;
- Golgi-apparat;
- lysosomer;
- celleinkluderinger;
- vakuoler (i planter og sopp);
- cellesenter;
- plastider (i planter);
- cilia og flagella;
- mikrofilamenter;
- mikrotubuli.
Kjernen, atskilt av et karyolemma, med nukleoler og DNA-molekyler, inneholder også cytoplasmaet til cellen. I sentrum er det i dyr, nærmere veggen - i planter.
Dermed vil de strukturelle egenskapene til cytoplasmaet i stor grad avhenge av celletypen, av organismen selv, dens tilhørighet til riket av levende vesener. Generelt sett opptar den all ledig plass inne og utfører en rekke viktige funksjoner.
Matrix, eller hyaloplasma
Strukturen til cytoplasmaet til en celle består først og fremst av dens inndeling i deler:
- hyaloplasma - permanent flytende del;
- organeller;
- inkluderinger er strukturvariabler.
Matrix, eller hyaloplasma, er den indre hovedkomponenten, som kan være i to tilstander - aske og gel.
Cytosol er et cellecytoplasma som har en mer flytende aggregatkarakter. Cytogelen er den samme, men i en tettere tilstand, rik på store molekyler av organiske stoffer. Den generelle kjemiske sammensetningen og fysiske egenskapene til hyaloplasmaet uttrykkes som følger:
- fargeløs, viskøs kolloidal substans, ganske tykk og slimete;
- har imidlertid en klar differensiering når det gjelder strukturell organiseringpå grunn av mobilitet, kan enkelt endre det;
- fra innsiden er representert av et cytoskjelett eller mikrotrabekulært gitter, som er dannet av proteinfilamenter (mikrotubuli og mikrofilamenter);
- på deler av dette gitteret er alle strukturelle deler av cellen som helhet lokalisert, og på grunn av mikrotubuli, Golgi-apparatet og ER, oppstår det en melding mellom dem gjennom hyaloplasmaet.
Dermed er hyaloplasma en viktig del som gir mange funksjoner til cytoplasmaet i cellen.
sammensetning av cytoplasma
Hvis vi snakker om den kjemiske sammensetningen, utgjør andelen vann i cytoplasmaet rundt 70 %. Dette er en gjennomsnittsverdi, fordi noen planter har celler hvor opptil 90-95% vann. Tørrstoff representert ved:
- proteins;
- karbohydrater;
- fosfolipider;
- kolesterol og andre nitrogenholdige organiske forbindelser;
- elektrolytter (minerals alter);
- inneslutninger i form av glykogendråper (i dyreceller) og andre stoffer.
Den generelle kjemiske reaksjonen til mediet er alkalisk eller svakt alkalisk. Hvis vi vurderer hvordan cytoplasmaet til cellen er lokalisert, bør en slik funksjon bemerkes. Delen samles ved kanten, i området av plasmalemmaet, og kalles ektoplasma. Den andre delen er orientert nærmere karyolemma, kalles endoplasma.
Strukturen til cellecytoplasmaet bestemmes av spesielle strukturer - mikrotubuli og mikrofilamenter, så vi vil vurdere dem mer detaljert.
Mikrotubuli
Hollowsmå langstrakte partikler opp til flere mikrometer i størrelse. Diameter - fra 6 til 25 nm. På grunn av for magre indikatorer er en fullstendig og omfattende studie av disse strukturene ennå ikke mulig, men det antas at veggene deres består av proteinstoffet tubulin. Denne forbindelsen har et kjedet spiralformet vridd molekyl.
Noen funksjoner i cytoplasmaet i cellen utføres nettopp på grunn av tilstedeværelsen av mikrotubuli. Så for eksempel er de involvert i å bygge celleveggene til sopp og planter, noen bakterier. I dyreceller er de mye mindre. Det er også disse strukturene som utfører bevegelsen av organeller i cytoplasmaet.
Mikrotubuli i seg selv er ustabile, i stand til raskt å gå i oppløsning og dannes igjen, og fornyes fra tid til annen.
Microfilaments
Tilstrekkelig viktige elementer i cytoplasmaet. De er lange filamenter av aktin (globulært protein), som, sammenflettet med hverandre, danner et felles nettverk - cytoskjelettet. Et annet navn er mikrotrabekulært gitter. Dette er en slags strukturelle trekk ved cytoplasmaet. Det er faktisk takket være et slikt cytoskjelett at alle organeller holdes sammen, de kan trygt kommunisere med hverandre, stoffer og molekyler passerer gjennom dem, og metabolismen utføres.
Det er imidlertid kjent at cytoplasmaet er det indre miljøet i cellen, som ofte er i stand til å endre dens fysiske data: bli mer flytende eller viskøs, endre strukturen (overgang fra sol til gel og omvendt). I denne forbindelse er mikrofilamenter en dynamisk, labil del, i stand tilraskt gjenoppbygge, endre, desintegreres og dannes igjen.
Plasmamembraner
Tilstedeværelsen av velutviklede og norm alt fungerende tallrike membranstrukturer er viktig for cellen, som også utgjør en slags strukturelle trekk ved cytoplasma. Det er tross alt gjennom plasmamembranbarrierene at molekyler, næringsstoffer og metabolske produkter, gasser for respirasjonsprosesser og så videre transporteres. Det er derfor de fleste organeller har disse strukturene.
De, som et nettverk, befinner seg i cytoplasmaet og avgrenser det interne innholdet i vertene deres fra hverandre, fra miljøet. Beskytt og beskytt mot uønskede stoffer og skadelige bakterier.
Strukturen til de fleste av dem er lik - en væske-mosaikkmodell, som betrakter hvert plasmalemma som et biolag av lipider, penetrert av forskjellige proteinmolekyler.
Siden funksjonene til cytoplasmaet i cellen primært er en transportmelding mellom alle dens deler, er tilstedeværelsen av membraner i de fleste organeller en av de strukturelle delene av hyaloplasmaet. I et kompleks, alle sammen, utfører de vanlige oppgaver for å sikre levetiden til cellen.
Ribosome
Små (opptil 20 nm) avrundede strukturer, bestående av to halvdeler - underenheter. Disse halvdelene kan eksistere både sammen og adskilt i noen tid. Grunnlaget for sammensetningen: rRNA (ribosomal ribonukleinsyre) og protein. Hovedlokaliseringen av ribosomer i cellen:
- kjerne og nukleoler hvordannelsen av selve underenhetene på DNA-molekylet;
- cytoplasma - ribosomer her blir til slutt formet til en enkelt struktur som forener halvdelene;
- membraner i kjernen og endoplasmatisk retikulum - ribosomer syntetiserer protein på dem og sender det umiddelbart inn i organellene;
- mitokondrier og kloroplaster av planteceller syntetiserer sine egne ribosomer inne i kroppen og bruker de produserte proteinene, det vil si at de eksisterer autonomt i denne forbindelse.
Funksjonene til disse strukturene er syntese og sammenstilling av proteinmakromolekyler, som brukes på cellens vitale aktivitet.
Endoplasmatisk retikulum og Golgi-apparat
Tallrike nettverk av tubuli, tubuli og vesikler, som danner et ledende system inne i cellen og lokalisert i hele cytoplasmaet, kalles endoplasmatisk retikulum, eller retikulum. Dens funksjon tilsvarer strukturen - å sikre sammenkobling av organeller med hverandre og transportere næringsmolekyler til organeller.
Golgi-komplekset, eller apparatet, utfører funksjonen med å samle de nødvendige stoffene (karbohydrater, fett, proteiner) i et system av spesielle hulrom. De er begrenset fra cytoplasmaet av membraner. Det er også denne organoiden som er stedet for syntesen av fett og karbohydrater.
Peroksisomer og lysosomer
Lysosomer er små, avrundede strukturer som ligner væskefylte vesikler. De er svært tallrike og fordelt i cytoplasmaet, hvor de beveger seg fritt i cellen. Deres hovedoppgave er oppløsning av fremmede partikler,det vil si eliminering av "fiender" i form av døde deler av cellestrukturer, bakterier og andre molekyler.
Væskeinnholdet er mettet med enzymer, så lysosomer deltar i nedbrytningen av makromolekyler til deres monomerenheter.
Peroksisomer er små ovale eller runde organeller med en enkelt membran. Fylt med væskeinnhold, inkludert et stort antall forskjellige enzymer. De er en av hovedforbrukerne av oksygen. De utfører sine funksjoner avhengig av hvilken type celle de befinner seg i. Myelinsyntese er mulig for kappen av nervefibre, og de kan også utføre oksidasjon og nøytralisering av giftige stoffer og ulike molekyler.
Mitokondrier
Disse strukturene kalles ikke forgjeves cellens kraftstasjoner (energi). Tross alt er det i dem at dannelsen av de viktigste energibærerne skjer - molekylene til adenosintrifosforsyre eller ATP. I utseende ligner de bønner. Membranen som skiller mitokondriene fra cytoplasmaet er dobbel. Den indre strukturen er sterkt brettet for å øke overflatearealet for ATP-syntese. Foldene kalles cristae, de inneholder et stort antall forskjellige enzymer for å katalysere synteseprosessene.
Mest av alle mitokondrier har muskelceller i dyr og mennesker, siden de krever høyt innhold og energiforbruk.
Cyclose-fenomen
Bevegelsen av cytoplasmaet i cellen kalles syklose. Den består av flere typer:
- oscillerende;
- roterende, eller sirkulært;
- striated.
Enhver bevegelse er nødvendig for å sikre en rekke viktige funksjoner i cytoplasmaet: full bevegelse av organeller inne i hyaloplasma, jevn utveksling av næringsstoffer, gasser, energi og fjerning av metabolitter.
Cyclose forekommer i både plante- og dyreceller, uten unntak. Hvis det stopper, dør kroppen. Derfor er denne prosessen også en indikator på den vitale aktiviteten til vesener.
Dermed kan vi konkludere med at cytoplasmaet til en dyrecelle, plantecelle, enhver eukaryot celle er en veldig dynamisk, levende struktur.
Forskjellen mellom cytoplasmaet til dyre- og planteceller
Det er faktisk få forskjeller. Den generelle planen for bygningen, funksjonene som utføres er helt like. Det er imidlertid fortsatt noen avvik. Så for eksempel:
- Cytoplasmaet til planteceller inneholder flere mikrotubuli som deltar i dannelsen av celleveggene deres enn mikrofilamenter. Dyr gjør det motsatte.
- Celleinneslutninger i plantens cytoplasma er stivelseskorn, mens de hos dyr er dråper av glykogen.
- Plantecellen er preget av tilstedeværelsen av organeller som ikke finnes hos dyr. Disse er plastider, vakuole og cellevegg.
I andre henseender er begge strukturene identiske i sammensetning og struktur av cytoplasma. Antallet enkelte elementære lenker kan variere, men deres tilstedeværelse er obligatorisk. Derfor er verdien av cytoplasma i cellen somplanter og dyr er like flotte.
Cytoplasmaets rolle i cellen
Verdien av cytoplasmaet i cellen er stor, for ikke å si at den er avgjørende. Tross alt er dette grunnlaget der alle vitale strukturer er plassert, så det er vanskelig å overvurdere rollen. Vi kan formulere flere hovedpunkter som avslører denne betydningen.
- Det er det som forener alle bestanddelene av cellen til ett komplekst enhetlig system som utfører livets prosesser jevnt og kollektivt.
- På grunn av vann fungerer cytoplasmaet i cellen som et medium for en rekke komplekse biokjemiske interaksjoner og fysiologiske transformasjoner av stoffer (glykolyse, ernæring, gassutveksling).
- Dette er den viktigste "kapasiteten" for eksistensen av alle celleorganeller.
- Ved bruk av mikrofilamenter og tubuli danner den cytoskjelettet, binder organeller og lar dem bevege seg.
- Det er i cytoplasmaet at en rekke biologiske katalysatorer er konsentrert - enzymer, uten hvilke ingen biokjemisk reaksjon oppstår.
Opsummering, jeg må si følgende. Cytoplasmaets rolle i cellen er praktisk t alt nøkkelen, siden den er grunnlaget for alle prosesser, livsmiljøet og underlaget for reaksjoner.
